Сложение двух переменных в java. Расширенные операции присваивания
Последнее обновление: 30.10.2018
Большинство операций в Java аналогичны тем, которые применяются в других си-подобных языках. Есть унарные операции (выполняются над одним операндом), бинарные - над двумя операндами, а также тернарные - выполняются над тремя операндами. Операндом является переменная или значение (например, число), участвующее в операции. Рассмотрим все виды операций.
В арифметических операциях участвуют числами. В Java есть бинарные арифметические операции (производятся над двумя операндами) и унарные (выполняются над одним операндом). К бинарным операциям относят следующие:
операция сложения двух чисел:
Int a = 10; int b = 7; int c = a + b; // 17 int d = 4 + b; // 11
операция вычитания двух чисел:
Int a = 10; int b = 7; int c = a - b; // 3 int d = 4 - a; // -6
операция умножения двух чисел
Int a = 10; int b = 7; int c = a * b; // 70 int d = b * 5; // 35
операция деления двух чисел:
Int a = 20; int b = 5; int c = a / b; // 4 double d = 22.5 / 4.5; // 5.0
При делении стоит учитывать, так как если в операции участвуют два целых числа, то результат деления будет округляться до целого числа, даже если результат присваивается переменной float или double:
Double k = 10 / 4; // 2 System.out.println(k);
Чтобы результат представлял числос плавающей точкой, один из операндов также должен представлять число с плавающей точкой:
Double k = 10.0 / 4; // 2.5 System.out.println(k);
получение остатка от деления двух чисел:
Int a = 33; int b = 5; int c = a % b; // 3 int d = 22 % 4; // 2 (22 - 4*5 = 2)
Также есть две унарные арифметические операции, которые производятся над одним числом: ++ (инкремент) и -- (декремент). Каждая из операций имеет две разновидности: префиксная и постфиксная:
++ (префиксный инкремент)
Предполагает увеличение переменной на единицу, например, z=++y (вначале значение переменной y увеличивается на 1, а затем ее значение присваивается переменной z)
Int a = 8; int b = ++a; System.out.println(a); // 9 System.out.println(b); // 9
++ (постфиксный инкремент)
Также представляет увеличение переменной на единицу, например, z=y++ (вначале значение переменной y присваивается переменной z, а потом значение переменной y увеличивается на 1)
Int a = 8; int b = a++; System.out.println(a); // 9 System.out.println(b); // 8
-- (префиксный декремент)
уменьшение переменной на единицу, например, z=--y (вначале значение переменной y уменьшается на 1, а потом ее значение присваивается переменной z)
Int a = 8; int b = --a; System.out.println(a); // 7 System.out.println(b); // 7
-- (постфиксный декремент)
z=y-- (сначала значение переменной y присваивается переменной z, а затем значение переменной y уменьшается на 1)
Int a = 8; int b = a--; System.out.println(a); // 7 System.out.println(b); // 8
Приоритет арифметических операций
Одни операции имеют больший приоритет чем другие и поэтому выполняются вначале. Операции в порядке уменьшения приоритета:
++ (инкремент), -- (декремент)
* (умножение), / (деление), % (остаток от деления)
+ (сложение), - (вычитание)
Приоритет операций следует учитывать при выполнении набора арифметических выражений:
Int a = 8; int b = 7; int c = a + 5 * ++b; System.out.println(c); // 48
Вначале будет выполняться операция инкремента ++b , которая имеет больший приоритет - она увеличит значение переменной b и возвратит его в качестве результата. Затем выполняется умножение 5 * ++b , и только в последнюю очередь выполняется сложение a + 5 * ++b
Скобки позволяют переопределить порядок вычислений:
Int a = 8; int b = 7; int c = (a + 5) * ++b; System.out.println(c); // 104
Несмотря на то, что операция сложения имеет меньший приоритет, но вначале будет выполняться именно сложение, а не умножение, так как операция сложения заключена в скобки.
Ассоциативность операций
Кроме приоритета операции отличаются таким понятием как ассоциативность . Когда операции имеют один и тот же приоритет, порядок вычисления определяется ассоциативностью операторов. В зависимости от ассоциативности есть два типа операторов:
Левоассоциативные операторы, которые выполняются слева направо
Правоассоциативные операторы, которые выполняются справа налево
Так, некоторые операции, например, операции умножения и деления, имеют один и тот же приоритет. Какой же тогда будет результат в выражении:
Int x = 10 / 5 * 2;
Стоит нам трактовать это выражение как (10 / 5) * 2 или как 10 / (5 * 2) ? Ведь в зависимости от трактовки мы получим разные результаты.
Поскольку все арифметические операторы (кроме префиксного инкремента и декремента) являются левоассоциативными, то есть выполняются слева направо. Поэтому выражение 10 / 5 * 2 необходимо трактовать как (10 / 5) * 2 , то есть результатом будет 4.
Операции с числами с плавающей точкой
Следует отметить, что числа с плавающей точкой не подходят для финансовых и других вычислений, где ошибки при округлении могут быть критичными. Например:
Double d = 2.0 - 1.1; System.out.println(d);
В данном случае переменная d будет равна не 0.9, как можно было бы изначально предположить, а 0.8999999999999999. Подобные ошибки точности возникают из-за того, что на низком уровне для представления чисел с плавающей точкой применяется двоичная система, однако для числа 0.1 не существует двоичного представления, также как и для других дробных значений. Поэтому если в таких случаях обычно применяется класс BigDecimal, который позволяет обойти подобные сиуации.
Конспект лекций по Java. Занятие 4
(none) (none) ::(none)
( В.Фесюнов )
Операции (operators) в языке Java
Большинство операций Java просты и интуитивно понятны. Это такие операции, как +, -, *, /, <,> и др. Операции имеют свой порядок выполнения и приоритеты. Так в выражении
сначала выполняется умножение, а потом сложение, поскольку приоритет у операции умножения выше, чем у операции сложения. В выражении
сначала вычисляется a + b, а потом от результата вычитается c, поскольку порядок выполнения этих операций слева направо.
Но операции Java имеют и свои особенности. Не вдаваясь в детальное описание простейших операций, остановимся на особенностях.
Начнем с присваивания . В отличии от ряда других языков программирования в Java присваивание — это не оператор, а операция. Семантику этой операции можно описать так.
- Операция присваивания обозначается символом "=". Она вычисляет значение своего правого операнда и присваивает его левому операнду, а также выдает в качестве результата присвоенное значение. Это значение может быть использовано другими операциями. Последовательность из нескольких операций присваивания выполняется справа налево.
В простейшем случае все выглядит как обычно.
Здесь происходит именно то, что мы интуитивно подразумеваем, — вычисляется сумма a и b, результат заносится в x. Но вот два других примера.
В первом сначала 1 заносится в b, результатом операции является 1, потом этот результат заносится в a. Во втором примере вычисляется сумма a и b и результат теряется. Это бессмысленно, но синтаксически допустимо.
Операции сравнения
Это операции >, <, >=, <=, != и ==. Следует обратить внимание, что сравнение на равенство обозначается двумя знаками "=". Операндами этих операций могут быть арифметические данные, результат — типа boolean.
Операции инкремента, декремента
Это операции ++ и --. Так y++ (инкремент) является сокращенной записью y = y +1, аналогично и с операцией декремента (--).
Но с этими операциями есть одна тонкость. Они существуют в двух формах - префиксной (++y) и постфиксной (y++). Действие этих операций одно и то же — они увеличивают (операции декремента — уменьшают) свой операнд на 1, а вот результат у них разный. Префиксная форма в качестве результата выдает уже измененное на 1 значение операнда, а постфиксна -значение операнда до изменения.
A = 5; x = a++; y = ++a;
В этом фрагменте x получит значение 5, а y — 7.
Операция целочисленного деления
Нужно учитывать, что деление одного целого на другое выдает целое, причем не округляет, а отбрасывает дробную часть.
Остаток от деления (значение по модулю)
В Java имеется операция %, которая обозначает остаток от деления.
Расширенные операции присваивания
Кроме обычной операции "=" в Java существуют операции +=, -=, *=, /= и др. Это сокращенные записи. Так a += b полностью эквивалентна a = a + b. Аналогично и с другими такими операциями.
Логические операции
! — отрицание && — логическое "и" || — логическое "или"
Операнды этих операций должны быть типа boolean, результат — boolean. Операции && и || имеют одну особенность — их правый операнд может и не вычислиться, если результат уже известен по левому операнду. Так, если левый операнд операции && — ложь (false), то правый операнд вычисляться не будет, т.к. результат все равно — ложь.
Это свойство нужно учитывать, особенно тогда, когда правый операнд содержит вызов некоторой функции.
Побитовые логические операции
Это операции
& — побитовое "и" | — побитовое "или" ^ — побитовое "исключающее или" ~ — побитовое отрицание
Они выполняются для каждой пары битов своих операндов.
Операции сдвига
<< — сдвиг влево >> — сдвиг вправо >>> — беззнаковый сдвиг вправо
Эти операции сдвигают значение своего левого операнда на число бит, заданное правым операндом.
Условная операци
Это единственная тернарная операция, т.е. операция, имеющая три операнда. Соответственно, для нее используется не один знак операции, а два.
<условие> ? <выражение1> : < выражение2>
Если <условие> истинно, то результатом будет < выражение1>, иначе < выражение2>.
Например, "a < b ? a: b" вычисляет минимум из a и b.
Операция приведения типов
Это очень важная операция. По умолчанию все преобразования, которые могут привести к проблемам, в Java запрещены. Так, нельзя long-значение присвоить int-операнду. В тех случаях, когда это все же необходимо, нужно поставить явное преобразование типа.
Например, пусть метод f(...) выдает long.
int x = (int)f(10);
Здесь (int) — это операция преобразования типа. Операция преобразования типа обозначается при помощи имени типа, взятого в скобки.
Эта операция применима не только к базовым типам, но и к классам. Мы разберем это подробнее, когда будем рассматривать наследование.
Литералы (константы)
Арифметические
Примеры арифметических констант
10 - 010 — это 8 - 0123 — это 83 (1*64 + 2*8 + 3) - 0x10 — это 16 - 0x123 — это 291 (1*256 + 2*16 +3) - 1e5 — это 100000 - 1.23e-3 — это 0.00123
Для указания типа константы применяются суффиксы: l (или L) — long, f (или F) — float, d (или D) — double. Например,
1L — единица, но типа long.
Логические литералы
Логические литералы — это true (истина) и false (ложь)
Строковые литералы
Записываются в двойных кавычках, например
"это строка"
Символьные литералы
Записываются в апострофах, например "F", "ш".
В строковых и символьных литералах есть правила для записи спец. символов. Во-первых, есть набор предопределенных спец. символов. Это
- "\n" — конец строки (перевод строки) - "\r" — возврат каретки - "\t" — табуляция
и ряд других.
Во-вторых, можно явно записать код символа (нужно только знать его). Запись кода обычно выполняется в восьмеричной системе: "\001" — символ с кодом 1 и т.п.
Операторы (statements)
Оператор — выражение
Синтаксис
<выражение>;
Такой оператор состоит из одного выражения, в конце стоит ";". Его действие состоит в вычислении выражения, значение, вычисленное данным выражением, теряется. Т.е. обычно такое выражение содержит операцию присваивания, хотя это по синтаксису не обязательно.
A = 0; x = (a > b ? a: b); cnt++;
Условный оператор (if)
Синтаксис
If (<условие>) <оператор1>
Здесь <условие> — это логическое выражение, т.е. выражение, возвращающее true или false. Как видно из синтаксиса, часть else вляется необязательной. После if и после else стоит по одному оператору. Если нужно поместить туда несколько операторов, то нужно поставить блок . Блок начинается с "{" и заканчивается "}".
В Java принято блок ставить всегда, даже если после if или else стоит один оператор.
If (a > b) { x = a; } else { x = b; } if (flag) { flag = false; init(); }
В последнем примере flag — логическая переменная или поле, init() -метод, вызываемый, если флаг равен true (говорят, "если flag установлен").
Оператор return (уже рассматривали)
Оператор цикла по предусловию (while)
Синтаксис
While (<условие>) <оператор>
Как и в случае оператора if, в Java принято <оператор> заключать в фигурные скобки.
Int i = 0; while (more) { x /= 2; more = (++i < 10); }
В этом примере more должна быть логической переменной или полем, x — некоторой арифметической переменной или полем. Цикл выполняется 10 раз.
Оператор цикла по постусловию (do while)
Синтаксис
Do <оператор> while (<условие>);
Оператор цикла по постусловию отличается от оператора цикла по предусловию только тем, что в нем виток цикла выполняется всегда как минимум один раз, в то время как в операторе по предусловию может не быть ни одного витка цикла (если условие сразу ложно).
Int i = 0; do { x \= 2; more = (++i < 10); } while (more);
Оператор цикла "со счетчиком" (for)
Синтаксис
For (<инициализация>; <условие>; <инкремент>) <оператор>
Заголовок такого цикла содержит три выражения (в простейшем случае). Из наименования оператора можно понять, что он служит для организации цикла со счетчиком. Поэтому выражение <инициализация> выполняется один раз перед первым витком цикла. После каждого витка цикла выполняется выражение <инкремент>, а потом выражение <условие>. Последнее выражение должно быть логическим и служит для задания условия продолжения цикла. Т.е. пока оно истинно, витки цикла будут продолжаться.
Для удобства составления операторов цикла со счетчиком в данной конструкции введено множество расширений.
- <инициализация> может быть не выражением, а описанием с инициализацией типа "int i = 0".
- <инициализация> может быть списком выражений через запятую, например, "i = 0, r = 1" .
- <инкремент> тоже может быть списком выражений, например, "i++, r*=2"
- Все составляющие (<инициализация>, <условие> и <инкремент>) являются необязательными. Для выражения <условие> это означает, что условие считается всегда истинным (т.е. выход из цикла должен быть организован какими-то средствами внутри самого цикла).
Т.е. допустим и такой цикл (бесконечный цикл):
For (;;) { . . . }
For (int i = 0; i < 10; i++) x /=2;
Это самая "экономичная" реализация цикла из предыдущих примеров.
Операторы break и continue
В Java нет операторов goto. Как известно, goto приводит к появлению неструктурированных программ. Операторы break и continue являются структурированными аналогами goto.
Они могут применяться в циклах, а break еще и в операторе выбора (switch). Выполнение оператора break приводит к немедленному завершению цикла. Оператор continue вызывает окончание текущего витка цикла и начало нового. Проверка условия в этом случае все же выполняется, так что continue может вызвать и окончание цикла.
For (int i = 0; ;i++) { if (oddOnly && i%2 == 0) continue; y = (x + 1)/x; if (y — x < 0.001) break; x = y; }
Здесь oddOnly — логическая переменная. Если она установлена, то все витки цикла с четными номерами пропускаются с использованием оператора continue;
Условие окончания цикла в данном примере проверяется в середине цикла и, если оно выполнено, то цикл прекращается при помощи оператора break.
При вложенных циклах операторы break и continue могут относиться не только к тому циклу, в котором они расположены, но и к охватывающему циклу. Для этого охватывающий оператор цикла должен быть помечен меткой, которая должна быть указана в операторе break или continue. Например,
Lbl: while (...) { . . . for (...) { . . . if (...) break lbl; } . . . }
Здесь оператор break вызовет прекращение как цикла for, так и while.
Оператор выбора (switch)
Служит для организации выбора по некоторому значению одной из нескольких ветвей выполнения.
Синтаксис
Switch (<выражение>) { case <константа1>: <операторы1> case <константа2>: <операторы2> . . . }
Выражение должно выдавать целочисленное или символьное значение, константы должны быть того же типа, что и значение этого выражения.
Элементы "case <константа>:" являются метками перехода, если значение выражения совпадает с константой, то будет осуществлен переход на эту метку. Если значение выражения не совпадает ни с одной из констант, то все зависит от наличия фрагмента default. Если он есть, то переход происходит на метку default, если его нет, то весь оператор switch пропускается.
- В операторе switch фрагменты case не образуют какие-либо блоки. Если после последнего оператора данного case-фрагмента стоит следующий case, то выполнение будет продолжено, начиная с первого оператора этого case-фрагмента.
- В силу этого в операторе switch обычно применяется оператор break. Он ставится в конце каждого case-фрагмента.
Пример (файл SymbolTest.java)
Рассмотрим демонстрационную программу, в которой использованы операторы for и switch.
Эта программа генерирует случайным образом 100 символов латинского алфавита и классифицирует их как "гласные", "согласные" и "иногда гласные". В последнюю категорию отнесены символы "y" и "w".
Public class SymbolTest { public static void main(String args) { for (int i = 0; i < 100; i++) { char c = (char)(Math.random()*26 + "a"); System.out.print(c + ": "); switch (c) { case "a": case "e": case "i": case "o": case "u": System.out.println("гласная"); break; case "y": case "w": System.out.println("иногда гласная"); break; default: System.out.println("согласная"); } } } }
В данном примере есть несколько новых для нас элементов.
- Используется метод random() класса Math. Посмотрим документацию по классу Math и разберемся, что он делает.
- В операторе char c = (char)(Math.random()*26 + "a"); производится сложение арифметического значения с символом. При таком сложении в Java символ преобразуется в число, которое равно коду этого символа.
- В операторе System.out.print(c + ": "); используется не println(...), а print(...). Метод print(...) отличается от println(...) только тем, что не переводит печать на новую строку, так что следующий оператор print(...) или println(...) продолжит печать в той же строке.
Следует также обратить внимание на фрагменты case. Формально здесь 7 таких фрагментов, но 5 из них не содержат никаких операторов. Так что, можно считать, что здесь 2 case-фрагмента, но каждый из них имеет несколько меток case.
Задание на дом
- 1 Изменить SymbolTest.java так, чтобы количество генерируемых символов задавалось параметром вызова программы.
- 2 Написать программу, которая в качестве параметров вызова принимает два числа - длины катетов прямоугольного треугольника, а в качестве результата печатает углы в градусах.
(none)
1. Основные арифметические операции
В следующей таблице перечислены основные арифметические операции, применяемые в языке Java:
Рассмотрим некоторые правила работы с арифметическими операциями:
- Выражения вычисляются слева направо, если не добавлены круглые скобки или одни операции имеют более высокий приоритет.
- Операции *, /, и % имеют более высокий приоритет чем + и -.
Пример 1. Арифметические операции над целочисленными значениями
Например, в этом коде, переменные a и b будут иметь разные значения:
Public class BasicIntMath { public static void main(String args) { int a = 4 + 5 - 2 * 3; int b = 4 + (5 - 2) * 3; System.out.println("a = " + a); System.out.println("b = " + b); } }
Результат выполнения:
A = 3 b = 13
- Операция унарного вычитания изменяет знак своего единственного операнда.
- Операция унарного сложения просто возвращает значение своего операнда. Она в принципе не является необходимой, но возможна.
Пример 2. Унарные операции сложения и вычитания
public class UnarySignOperation { public static void main(String args) { double a = -6; double b = +6; System.out.println(a); System.out.println(b); } }- Когда операция деления выполняется над целочисленным типом данных, ее результат не будет содержать дробный компонент.
Пример 3. Деление целочисленных чисел
public class IntDivision { public static void main(String args) { int a = 16 / 5; System.out.println(a); } }Результат выполнения этой программы:
- Операнды арифметических операций должны иметь числовой тип. Арифметические операции нельзя выполнять над логическими типами данных, но допускается над типами данных char , поскольку в Java этот тип, по существу, является разновидностью типа int .
Пример 4. Арифметические операции над переменными типа char
public class BasicCharMath1 { public static void main(String args) { char c = "n"; System.out.println(c); System.out.println(c + 1); System.out.println(c / 5); } }Результат выполнения:
N 111 22
Пример 5. Арифметические операции над переменными типа char
public class BasicCharMath2 { public static void main(String args) { char c1 = "1"; char c2 = "\u0031"; char c3 = 49; System.out.println(c1 + c2 + c3); } }Результат выполнения:
Оператор деления по модулю — обозначается символом %. Этот оператор возвращает остаток от деления первого числа на второй. При делении целого числа результатом будет тоже целое число.
Пример 6. Деление по модулю
public class DivisionByModule { public static void main(String args) { int a = 6 % 5; double b = 6.2 % 5.0; System.out.println(a); System.out.println(b); } }Результат выполнения:
1 1.2000000000000002
2. Составные арифметические операции с присваиванием
В Java имеются специальные операции, объединяющие арифметические операции с операцией присваивания. Рассмотрим следующее выражение:
А = а + 4;
B Java эту операцию можно записать следующим образом:
А += 4;
Составные операции с присваиванием позволяют не только уменьшить объем кода, но и позволяют выполнять автоматическое преобразование чего не делают обычные операции.